Температура в космосе

Даже сегодня, в эпоху развитой науки и технологий, космос и Вселенная остаются одними из наименее изученных и исследованных пространств и понятий.

На многие вопросы, человек не может дать ответы в силу ограниченных данных о космосе. По одному из таких вопросов ведутся жаркие дискуссии и споры - о численном значении температуры в открытом космосе.

Физика не владеет такой величиной, как «холод». Это условное понятие можно охарактеризовать отсутствием, недостатком тепла и света, а также состоянием с более низкой температурой в сравнении с более высокой.

Чем меньше атомы взаимодействуют между собой, тем ниже температура объекта, состоящего из них, и меньше степень его нагревания.

Понятия «тепло» и «холод» - это субъективные ощущения каждого из нас. В сравнении с собственным восприятием каждый человек все, что находится рядом, будет идентифицировать как холодное или горячее.

Космос характеризуется наличием незначительной массы материи, то есть говорить о том, сколько составляет значение температуры в этом пространстве (аналог измерения показателей воздуха на Земле), не принято. Однако тела и объекты, которые пребывают здесь, отличаются своим определенным количеством тепла. На его величину оказывают влияние множество факторов и параметров.

Минус 270,45 градусов – именно такую цифру называет большинство ведущих специалистов, исследующих космическое пространство. Самым высоким пределом считается величина показателя в ядрах звездных тел, которая может достигать миллионов и миллиардов кельвин.

Для фиксации температуры используются специальные приборы – термометры, имеющие шкалу с делениями. Единицы измерения – градусы Цельсия, также известна система Габриеля Даниэля Фаренгейта.

Агрегатное состояние вещества (твердое, жидкое или газообразное) и его свойства зависят от температуры. Каждое из них характеризуется взаимодействием частиц в нем. Ранее учеными была выдвинута теория, согласно которой существует некий предел показателя. При его достижении все тепловые перемещения в веществе должны остановиться.

Это значение называется абсолютным нулем и согласно термодинамической шкале Кельвина обозначается, как 0 К. Цена деления такой системы измерения определяется в градусах Цельсия, то есть 0 К = - 273,15 градуса Цельсия (-459,67 по Фаренгейту).

Ниже этой цифры опуститься невозможно!

Температура любого объекта в открытом космосе формируется на основе баланса притока энергии тепла на него (например, Солнца) и ее оттока из него за счет излучения.

При освещении Солнцем молекулы ускоряют движение, при нахождении вещества в тени их скорость снижается. Поэтому однозначно ответить нельзя, какой будет эта величина, так как необходимы замеры в каждом отдельном случае.

Земля движется вокруг Солнца по определенному маршруту – орбите, расстояние между планетами составляет 149,6 млн. км.

Международная космическая станция (МКС) на высоте свыше 415 км совершает вокруг Земли один оборот за 90 минут. Практически половину этого времени, следуя по орбите, пилотируемая платформа находится в тени Земли.

Согласно полученным данным, температура в космосе на неизолированных металлах МКС без нанесенного защитного покрытия, при нагревании Солнцем может составлять около + 260 градусов Цельсия.

Минимальное значение показателя за бортом МКС может достигаться в зависимости от того, в какой точке своей траектории полета она находится. В затемненных участках значение равняется минус 100 градусам.

Космос считается вакуумом только в теории, его безвоздушное пространство наполнено межзвездным веществом (молекулы водорода), небольшой долей кислорода, космическими лучами и электромагнитным излучением. Теоретически реликтовое излучение, которое приходит на Землю с разных сторон, характеризуется спектром как у абсолютно черного тела с температурой 2,725 кельвина, что соответствует - 270,425 градуса по Цельсию.

Принято считать, что значение температуры определенного тела в космосе, напрямую зависит от его местоположения в пространстве.

При близком нахождении к звездам объект нагревается, при перемещении в теневую часть траектории – быстро охлаждается, стремясь к абсолютному нулю 0 К либо минус 273,15 градуса по Цельсию (минус 459 по Фаренгейту).

Скафандры и элементы защиты изготавливаются из технологичных материалов, оснащены системами нагрева и охлаждения, способны обеспечить пребывание космонавта в открытом космосе почти 10 часов.

Они должны выдерживать испытания в пределах от – 100 до +150 градусов по Цельсию. Эти цифры не случайны – считается, что это граничные пределы, до которых может остыть или разогреться организм человека в подобных условиях.

Туманность Бумеранг, которая находится в созвездии Центавра, в 2003 году была названа самым холодным местом Вселенной. Быстродвижущийся поток газа, из которого состоит этот астрономический объект, имеет температуру 1 К или минус 272 градуса Цельсия, что даже ниже показателя реликтового излучения.